@RefreshScope 动态刷新机制

前言

一般在项目中，我们集成Nacos做统一配置管理，同时配置支持动态刷新，项目中都会用到@RefreshScope注解，这里和大家一起看看@RefreshScope实现动态刷新的原理。

@Scope注解

@RefreshScope 能实现动态刷新全仰仗着@Scope 这个注解，@Scope 代表了Bean的作用域，我们来看下其中的属性：

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Scope {

	/**
	 * Alias for {@link #scopeName}.
	 * @see #scopeName
	 */
	@AliasFor("scopeName")
	String value() default "";

	/**
	 *  singleton  表示该bean是单例的。(默认)
     *  prototype    表示该bean是多例的，即每次使用该bean时都会新建一个对象。
     *  request        在一次http请求中，一个bean对应一个实例。
     *  session        在一个httpSession中，一个bean对应一个实例
	 */
	@AliasFor("value")
	String scopeName() default "";

	/**
    *   DEFAULT			不使用代理。(默认)
	* 	NO				不使用代理，等价于DEFAULT。
	* 	INTERFACES		使用基于接口的代理(jdk dynamic proxy)。
	* 	TARGET_CLASS	使用基于类的代理(cglib)。
    */
	ScopedProxyMode proxyMode() default ScopedProxyMode.DEFAULT;

}

通过代码我们可以清晰的看到两个主要属性value 和 proxyMode，value就不多说了，大家平时经常用看看注解就可以。proxyMode 就是@RefreshScope 实现的本质了。我们需要关心的就是ScopedProxyMode.TARGET_CLASS 这个属性，当ScopedProxyMode 为TARGET_CLASS 的时候会给当前创建的bean 生成一个代理对象，会通过代理对象来访问，每次访问都会创建一个新的对象。

@RefreshScope 源码

先看看@RefreshScope注解

@Target({ ElementType.TYPE, ElementType.METHOD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Scope("refresh")
@Documented
public @interface RefreshScope {
	/**
	 * @see Scope#proxyMode()
	 */
	ScopedProxyMode proxyMode() default ScopedProxyMode.TARGET_CLASS;

}

 可以看出，它使用就是 @Scope ，其内部就一个属性默认 ScopedProxyMode.TARGET_CLASS。知道了是通过Spring Scope 来实现的那就简单了，我们来看下Scope 这个接口。

public interface Scope {

	/**
	 * Return the object with the given name from the underlying scope,
	 * {@link org.springframework.beans.factory.ObjectFactory#getObject() creating it}
	 * if not found in the underlying storage mechanism.
	 * <p>This is the central operation of a Scope, and the only operation
	 * that is absolutely required.
	 * @param name the name of the object to retrieve
	 * @param objectFactory the {@link ObjectFactory} to use to create the scoped
	 * object if it is not present in the underlying storage mechanism
	 * @return the desired object (never {@code null})
	 * @throws IllegalStateException if the underlying scope is not currently active
	 */
	Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory);

 
	@Nullable
	Object remove(String name);

 
	void registerDestructionCallback(String name, Runnable callback);

 
	@Nullable
	Object resolveContextualObject(String key);

	 
	@Nullable
	String getConversationId();

}

看下接口，我们只看Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory); 这个方法帮助我们来创建一个新的bean ，也就是说，@RefreshScope 在调用 刷新的时候会使用此方法来给我们创建新的对象，这样就可以通过spring 的装配机制将属性重新注入了，也就实现了所谓的动态刷新。

因为Class被加上了@RefreshScope注解，那么这个BeanDefinition信息中的scope为refresh，在getBean的的时候会单独处理逻辑。

public abstract class AbstractBeanFactory extends FactoryBeanRegistrySupport implements ConfigurableBeanFactory {
 
protected <T> T doGetBean(
			String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)
			throws BeansException {
 
				// 如果scope是单例的情况, 这里不进行分析
				if (mbd.isSingleton()) {
				 .....
				}
                // 如果scope是prototype的情况, 这里不进行分析
				else if (mbd.isPrototype()) {
					......
				}
                // 如果scope是其他的情况，本例中是reresh
				else {
					String scopeName = mbd.getScope();
					if (!StringUtils.hasLength(scopeName)) {
						throw new IllegalStateException("No scope name defined for bean '" + beanName + "'");
					}
                    // 获取refresh scope的实现类RefreshScope，这个类在哪里注入，我们后面讲
					Scope scope = this.scopes.get(scopeName);
					if (scope == null) {
						throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'");
					}
					try {
                        // 这边是获取bean,调用的是RefreshScope中的的方法
						Object scopedInstance = scope.get(beanName, () -> {
							beforePrototypeCreation(beanName);
							try {
								return createBean(beanName, mbd, args);
							}
							finally {
								afterPrototypeCreation(beanName);
							}
						});
						beanInstance = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd);
					}
					catch (IllegalStateException ex) {
						throw new ScopeNotActiveException(beanName, scopeName, ex);
					}
				}
			}
			catch (BeansException ex) {
				beanCreation.tag("exception", ex.getClass().toString());
				beanCreation.tag("message", String.valueOf(ex.getMessage()));
				cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
				throw ex;
			}
			finally {
				beanCreation.end();
			}
		}
 
		return adaptBeanInstance(name, beanInstance, requiredType);
	}
    
}
复制代码

RefreshScope继承成了GenericScope类，最终调用的的是GenericScope的get方法

public class GenericScope
		implements Scope, BeanFactoryPostProcessor, BeanDefinitionRegistryPostProcessor, DisposableBean {
                 @Override
	
  public Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory) {
		// 将bean添加到缓存cache中
        BeanLifecycleWrapper value = this.cache.put(name, new BeanLifecycleWrapper(name, objectFactory));
		this.locks.putIfAbsent(name, new ReentrantReadWriteLock());
		try {
            // 调用下面的getBean方法
			return value.getBean();
		}
		catch (RuntimeException e) {
			this.errors.put(name, e);
			throw e;
		}
	}       
 
private static class BeanLifecycleWrapper {
        
		public Object getBean() {
            // 如果bean为空，则创建bean
			if (this.bean == null) {
				synchronized (this.name) {
					if (this.bean == null) {
						this.bean = this.objectFactory.getObject();
					}
				}
			}
            // 否则返回之前创建好的bean
			return this.bean;
		}
            }
        }
复制代码

从这边的代码可以看出，创建后的Bean会缓存到scope的cache中，优先从缓存中获取，如果缓存中是null, 则重新走一遍create bean的流程。

配置中心刷新后刷新Bean缓存

配置中心发生变化后，会收到一个RefreshEvent事件，RefreshEventListner监听器会监听到这个事件。

public class RefreshEventListener implements SmartApplicationListener {
 
	
........
 
	public void handle(RefreshEvent event) {
		if (this.ready.get()) { // don't handle events before app is ready
			log.debug("Event received " + event.getEventDesc());
            // 会调用refresh方法，进行刷新
			Set<String> keys = this.refresh.refresh();
			log.info("Refresh keys changed: " + keys);
		}
	}
 
}
 
// 这个是ContextRefresher类中的刷新方法
public synchronized Set<String> refresh() {
        // 刷新spring的envirionment 变量配置
		Set<String> keys = refreshEnvironment();
        // 刷新其他scope
		this.scope.refreshAll();
		return keys;
	}
复制代码

refresh方法最终调用destroy方法，清空之前缓存的bean 

public class RefreshScope extends GenericScope
		implements ApplicationContextAware, ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>, Ordered {
 
	@ManagedOperation(description = "Dispose of the current instance of all beans "
			+ "in this scope and force a refresh on next method execution.")
	public void refreshAll() {
		// 调用父类的destroy
        super.destroy();
		this.context.publishEvent(new RefreshScopeRefreshedEvent());
	}
}
 
 
@Override
	public void destroy() {
		List<Throwable> errors = new ArrayList<Throwable>();
		Collection<BeanLifecycleWrapper> wrappers = this.cache.clear();
		for (BeanLifecycleWrapper wrapper : wrappers) {
			try {
				Lock lock = this.locks.get(wrapper.getName()).writeLock();
				lock.lock();
				try {
                    // 这里主要就是把之前的bean设置为null, 就会重新走createBean的流程了
					wrapper.destroy();
				}
				finally {
					lock.unlock();
				}
			}
			catch (RuntimeException e) {
				errors.add(e);
			}
		}
		if (!errors.isEmpty()) {
			throw wrapIfNecessary(errors.get(0));
		}
		this.errors.clear();
	}
复制代码

配置动态刷新完整流程图

 参照上面图片，就可以了解清楚配置动态刷新的基础原理了。